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FM-Gegensprech-Funkgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein FM-Gegensprech-Funkgerät
mit einem Empfänger mit mehrfacher überlagerung, bei dem die modulierte Frequenz
des zugehörigen Senders als erste Überlagerungsfrequenz dient.
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Der Gegensprechbetrieb auf Funkverbindungen erfordert bekanntlich
für die beiden übertragungsrichtungen getrennte Frequenzen. Für den Abstand der
Frequenzen sind je nach Frequenzbereich allgemeingültige Werte vereinbart.
Damit ist für Sender und Empfänger einer Station ein konstanter Frequenzabstand
erforderlich, der auch bei Frequenz-(Kanal-) Wechsel erhalten bleibt.
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Es ergibt sich daraus die Möglichkeit, die Sende-und Empfangsfrequenz
durch einen gemeinsamen Oszillator zu erzeugen und so den Aufwand wesentlich zu
verringern. Dazu wird meist der Frequenz des ersten Empfangsoszillators eine gleichbleibende
Frequenz mit der Sendermodulation zugesetzt und so die Sendefrequenz gebildet.
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Eine andere Vereinfachung wird erzielt, wenn die Sendefrequenz zugleich
als überlagerungsfrequenz für die erste Empfängermischstufe verwendet wird. Dies
ist möglich, sobald die erste ZF des Empfängers gleich der Differenz der Sende-
und Empfangsfrequenz gewählt wird. Diese an sich bekannte Ausführung bietet den
Vorteil, daß die Sendefrequenz nicht durch Mischung zweier Frequenzen, wie im erstgenannten
Beispiel, gewonnen wird und damit Nebenwellen, die bei der Mischung zwangläufig
auftreten, vermieden werden. Auch können sich durch die Sendefrequenz keine störenden
Nebenempfangsstellen bilden, da die Sendefrequenz als Oszillatorfrequenz bereits
vorhanden ist.
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Der Nachteil dieser Anordnung liegt jedoch darin, daß sich die Modulation
des Senders auch auf das empfangene Signal auswirkt. Bei Frequenzmodulation addiert
sich der Frequenzhub des Senders dem Frequenzhub des Empfangssignals, und die Sendermodulation
wird vom Empfängerausgang ohne Schwächung wiedergegeben. Dadurch ist die Verwendung
eines derartigen Gerätes nur beschränkt möglich.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es bei Gegensprech-Funkgeräten
bekannt, vom Ausgang des Modulationsverstärkers des Senders eine NF-Spannung abzuleiten
und dem Eingang des NF-Verstärkers des Empfängers zuzuführen. Dort muß diese Kompensationsspannung
die gleiche Amplitude und die umgekehrte Phasenlage wie die des Empfangskanals aufweisen.
Es ist auch bekannt, die dem Modulationsverstärker des Senders entnommene NF-Spannung
zur Frequenzmodulation eines im Empfängerzug befindlichen Oszillators, der z. B.
zum Aufbau der Zwischenfrequenz dient, zu verwenden. Auch hier ist auf die Phase
und den Betrag der Kompensationsspannung zu achten, wenn es zu einer Auslöschung
der vom Senderoszillator verursachten Frequenzmodulation im Empfangskanal kommen
soll.
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Diese Verfahren haben den Nachteil, daß die Kompensation nach Betrag
und Phase abgeglichen werden muß. Der Abgleich des Betrages muß von Zeit zu Zeit
nachgeholt werden, wenn die Verstärkung in den beiden Zweigen durch Alterung unterschiedlich
wird. Der Abgleich der Phase ist nur für einen schmalen Frequenzbereich vollkommen
zu erzielen, weil sich die Laufzeitverzögerung im Empfangskanal nicht in einen einfachen
Phasenschieber nachbilden läßt.
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Im Empfängerbau ist ferner unter dem Namen Stabilidyne ein Prinzip
bekannt, bei dem die Empfangsfrequenz und die Frequenz eines hochkonstanten Oszillators
mit Hilfe eines veränderbaren Oszillators derart auf eine niedrige Zwischenfrequenz
umgesetzt werden, daß der veränderbare Oszillator keinen Einfluß auf die Höhe der
resultierenden Frequenz hat.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung macht von diesem Prinzip Gebrauch
und ist dadurch gekennzeichnet, daß 1. nach einem an sich bekannten Prinzip
durch Mischung der modulierten Sendefrequenzf, mit einer von einem gesonderten Oszillator
erzeugten konstanten Frequenzf" eine Frequenzfm gebildet wird, die in einer Mischstufe
M 2 mit der ersten Zwischenfrequenz ZF 1 die von der Frequenzmodulation oder
von sonstigen Änderungen der Sendefrequenz f, unabhängige zweite ZwischenfrequenzZF2
des Empfängers erzeugt, 2. die auf die Frequenzen ZF 1 und fm abgestimmten
Verstärker den gleichen Phasengang aufweisen.
Dieses Verfahren hat
den Vorteil, daß ein Abgleich nach Betrag und Phase nicht mehr notwendig ist, denn
die Modulationsspannung des Senders wird weder zur Kompensation der störenden NF-Ausgangsspannung
des Empfängers noch zur Modulation eines im Empfängerzug liegenden Oszillators durch
einen zusätzlichen Modulator herangezogen.
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Die Stabilität und damit die Genauigkeit des frequenzmodulierten Senderoszillators
reicht jedoch für den Funkbetrieb nicht aus. Deswegen ist hierfür in derartigen
Geräten ein zusätzlicher, mit Quarzen bestückter Oszillator vorgesehen. Durch Mischung
der Frequenzen dieser Oszillatoren entsteht eine niedrige Frequenz, die über einen
Verstärker einem Diskriminator zugeführt wird, dessen Ausgangsspannung zur Frequenzregelung
des Senderoszillators dient.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die in der Regelschleife
für den Senderoszillator schon vorhandenen Schaltmittel mitbenutzt. Somit verursacht
die Anwendung des Verfahrens keinen zusätzlichen Aufwand für das Funkgerät.
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An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt das Prinzip für die Bildung der von den Frequenzänderungen
des Senderoszillators unabhängigen zweiten Zwischenfrequenz des Empf ängers; F i
g. 2 und 3 sind Blockschaltbilder zweier Ausführungsbeispiele des
Verfahrens gemäß der Erfindung.
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Wie F i g. 1 zeigt, gelangt die Frequenz f, des frequenzmodulierbaren
Senderoszillators 0, gleichzeitig an die Mischstufen Ml und M3. Der Mischstufe
M 1 wird ferner die von den Vorstufen E aufgenommene EmpfangsfrequenzfE
und der MischstufeM3 eine Frequenz f" eines z. B. in Stufen abstimmbaren Quarzoszillators
0, zugeführt. Bei richtig abgestimmtem Oszillator 0, bilden sich die Zwischenfrequenzen
ZF 1 und fm, die in der Mischstufe M 2 die Umsetzung auf die zweite Zwischenfrequenz
des Empfangskanals ZF2 bewirken. Bleiben die Empfangsfrequenz f_, und die Frequenz
f" des Oszillators 0, konstant, so bleibt auch der Frequenzunterschied der Zwischenfrequenzen
ZFl und fm konstant, wenn die Frequenz f, des Oszillators 0, geringfügig
geändert wird. Weicht diese wesentlich von ihrem Sollwert ab, so gelangen die Frequenzen
ZF 1 und fm aus dem Durchlaßbereich der Filter. Dadurch ändert sich aber
nur die Amplitude von ZF2.
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Sobald der Oszillator 01 aber über die Reaktanzstufe R frequenzmoduliert
wird, so ist ZF2 mit einem Hub phasenmoduliert, der nur von der Differenz der Laufzeiten
in den Verstärkern für ZFl und Im abhängig ist. Weil aber für die Verstärkung
der Frequenzen ZFl und fm nur wenige Stufen (z. B. zwei Stufen) notwendig sind und
weil sich diese Frequenzen nur um den geringen Betrag der zweiten Zwischenfrequenz
unterscheiden, ist es ohne besondere Maßnahmen leicht möglich, eine Unterdrückung
der Sendermodulation im Empfangskanal von etwa 40 db zu erreichen. Dabei ist es
gleichgültig, ob die Verstärkungsziffem der einbezogenen Verstärker gleich sind
oder voneinander abweichen.
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F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild eines Gegensprechgerätes,
das unter Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens ausgeführt ist. An einer Antenne
A sind die Eingangsstufen des Empfängers E und die Senderstufe
S angeschlossen. Ein Senderoszillator 0.. dem über eine Modulationsleitung
M die Modulationsspannung zugeführt wird, erzeugt die abzustrahlende, frequenzmodulierte
Sendefrequenz f, Mit derselben Frequenz f, wird aus der in E verstärkten
Empfangsfrequenz fE mit Hilfe einer Mischstufe M 1
die erste ZwischenfrezuenzZF1
erzeugt. Der Senderoszillator ist beispielsweise auf verschiedene Betriebsfrequenzen
einstellbar, und zwar im Gleichlauf mit einem zweiten unmodulierten Oszillator 02,
der eine Frequenz f" erzeugt.
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Aus den Frequenzen dieser beiden Oszillatoren 0,
und 02 wird
in einer Mischstufe M 3 die Frequenz fm gebildet. Diese gelangt über Verstärkerstufen,
die denen der ersten Zwischenfrequenz ZFl nachgebildet sind, einmal an einen Frequenzdiskriminator
N
zur Erzeugung der Nachstimmspannung, andererseits an eine zweite Empfangsmischstufe
M2, in der aus der verstärkten ersten Zwischenfrequenz ZFl die zweite Zwischenfrequenz
ZF2 erzeugt wird. Diese Zwischenfrequenz ist gemäß der Erfindung frei von der Sendermodulation
und gelangt in bekannter Weise nach entsprechender Verstärkung an den nicht mehr
dargestellten Empfangsmodulator D zur Auswertung.
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In gleicher Weise kann die Erfindung auch auf Funkgegensprechgeräte
angewendet werden, deren Blockschaltbild in F i g. 3 dargestellt ist. Der
einzige Unterschied zu dem oben beschriebenen Beispiel besteht in der Bildung der
Sendefrequenz f, die hier in der Mischstufe M4 aus der Oszillatorfrequenz
01
und der quarzstabilisierten Frequenz des Oszillators 0, gebildet
wird.